Sebastian Kube

Untersuchung des Eindringverhaltens von Bentonitsuspensionen in kohäsionslose Böden mit elektrischen Widerstandsmessungen


Front	Back

ISBN:

978-3-8440-9104-5

Series:

Schriftenreihe des Instituts für Konstruktiven Ingenieurbau
Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher, Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Höffer, Univ.-Prof. Dr. Markus Knobloch, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Mark and Prof. Dr.-Ing. Markus Thewes
Bochum

Volume:

2023,5

Keywords:

Tunnelbau; Hydroschild; Ortsbrust; Suspension; Bentonit

Type of publication:

Thesis

Language:

German

Pages:

412 pages

Figures:

391 figures

Weight:

517 g

Format:

21 x 14,8 cm

Bindung:

Paperback

Price:

49,80 € / 62,30 SFr

Published:

June 2023

Buy:

DOI:

10.2370/9783844091045 (Online document)

Download:

Available PDF-Files for this title:

You need the Adobe Reader, to open the files. Here you get help and information, for the download.

These files are not printable.


	Document		Document
	Type		PDF
	Costs		37,35 EUR
	Action		Purchase in obligation and display of file - 13,4 MB (14016303 Byte)
	Action		Purchase in obligation and download of file - 13,4 MB (14016303 Byte)


	Document		Table of contents
	Type		PDF
	Costs		free
	Action		Display of file - 297 kB (304361 Byte)
	Action		Download of file - 297 kB (304361 Byte)

User settings for registered users

You can change your address here or download your paid documents again.

User:	Not logged in.
Actions:	Login / Register Forgotten your password?

Recommendation:

You want to recommend this title?

Review copy:

Here you can order a review copy.

Link:

You want to link this page? Click here.

Export citations:

Text
BibTex
RIS

Abstract:

Der stabilisierende Effekt von Bentonitsuspensionen, die unter hydrostatischem Druck in den Porenraum kohäsionsloser Lockergesteine unter Grundwasser eindringen, wird u. a. zur Ortbruststützung beim maschinellen Vortrieb mit Flüssigkeitsschild genutzt. Während des Eindringvorgangs lagern sich die dispergierten Bentonitpartikel an Porenengstellen im Korngerüst ein. In Abhängigkeit vom Größenverhältnis zwischen Porenraum und Bentonitpartikel treten unterschiedliche Einlagerungsmechanismen auf. Bezogen auf die Suspension ändern sich im Zuge des Abfilterungsprozesses der Bentonitpartikel aus dem Fluid die Fließeigenschaften grundlegend. Bisherige Untersuchungen konzentrierten sich auf die Erfassung der Interaktion zwischen der Bentonitsuspension und dem kohäsionslosen Lockergestein beim Penetrationsvorgang. Im Labor kann in Säulenversuchen über die Erfassung von totaler Spannung und Porenwasserdruck und die Berechnung der effektiven Spannungen in definierten Tiefenlagen der Säule der ausgebildete Filtrationsmechanismus quantitativ identifiziert werden. Bisher ist es jedoch nicht möglich, quantitative Aussagen über die Einlagerung von Bentonitpartikeln in kohäsionslosem Lockergestein zu treffen.

In dieser Arbeit wird ein Verfahren basierend auf der Gleichstromgeoelektrik entwickelt, welches zeitliche Veränderungen des elektrischen Widerstandes der Versuchsmedien (Boden und Bentonitsuspension) erfasst. Das Verfahren ermöglicht die Durchführung von Versuchen unter atmosphärischem Druck sowie unter einem definierten Überdruck. Bei Versuchen mit Überdruck werden Änderungen der Stromstärke in verschiedenen Tiefenlagen im Bodenkörper nach Einspeisung einer definierten Spannung aufgezeichnet, die durch Veränderungen der Leitfähigkeit im Zuge der Abfilterung der Bentonitpartikel aus der Suspension hervorgerufen werden. Aussagen über die Veränderung des Gefüges infolge Partikeleinlagerung sind so für jeden Zeitpunkt als auch jeden Ort in der Probe möglich.

Im Detail werden Säulenversuche mit kontinuierlicher elektrischer Widerstandsmessung genutzt, um zum einen den wirkenden Stützdruckübertragungsmechanismus anhand des zeitlichen und räumlichen Penetrationsverlaufs zu erkennen. Andererseits erfolgt die Überprüfung von Berechnungsansätzen der DIN 4126 (09/2013) zur Ermittlung des Stagnationsgradienten, der maximalen Eindringtiefe sowie der wirksamen Stützdruckübertragung. Zur Überprüfung der Ansätze werden die gemessenen Ergebnisse den berechneten gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass die maximale berechnete Eindringtiefe in der Regel höher ist als die im Penetrationsversuch ermittelte. Weiterhin können Ablagerungen von Bentonitpartikeln im Bodenkörper über die Eindringtiefe anhand des elektrischen Widerstands, die zum Teil zur deutlichen Verringerung der an der Stützdruck-übertragung beteiligten Eindringtiefe führen, gemessen werden.